6.15.3. Необходимые расчёты для поддержания скважины заполненной раствором

При подъёме БК недостаточное заполнение скважины приводит к снижению уровня бурового раствора и, соответственно, к снижению гидростатического давления. Возникает опасность ГНВП. Для сле­жения за уровнем раствора используют доливную ёмкость. Буриль­щик несёт полную ответственность по проведению и контролю за­полнения скважины буровым раствором.

Ниже приведены основные формулы, по которым проводятся рас­чёты объёмов долива, снижений уровня раствора и гидростатиче­ского давления в скважине при подъёме БК.

1. При подъёме труб с открытым концом без сифона объём долива V_долива определяется по формуле

V_долива = V_уд.м · L,

где V_уд.м - удельный объём металла труб, L - длина поднятых труб.

2. При подъёме труб с сифоном или закрытым концом объём долива V_долива будет

V_долива = (V_уд.м. + V_уд.тр.) · L,

где V_уд.тр. - внутренний удельный объём труб.

3. Снижение уровня ΔН раствора при подъёме труб с открытым концом без сифона рассчитывается по формуле

ΔН = V_ПОД/(V_уд.ок. - V_yд.м.)

где V_ПОД = V_yд.м.. V_ПОД - объём поднятых труб, Н_ПОД - длина подня­тых труб, V_уд.ок - удельный объём обсадной колонны.

4. Снижение уровня ΔН раствора при подъёме труб с сифоном или закрытым концом будет

ΔН = V_ПОД /( V_уд.ок. - V_уд.тр. - V_уд.м.)

V_ПОД ⁼ (V_уд.м. + V_уд.тр) · Н_ПОД

5. Снижение уровня при подъёме последней трубы

ΔН = V_ПОД / V_уд.ок..

6. Снижение гидростатического давления Δр в барах определяется по формуле

Δр = ρ_бр - 0,0981 ΔН

6.15.4. Свабирование и помпаж

Явления свабирования и помпажа возникают при СПО. Эти явле­ния приводят к изменению давления в скважине. При подъёме колонны давление в скважине снижается (свабирова­ние), а при спуске увеличивается (помпаж) в результате возникно­вения потерь давления при перетекании раствора по КП. Так как причиной изменения давлений является возникновение по­терь давления в КП, то степень свабирования повышается с умень­шением зазора в КП, с увеличением скорости СПО, с увеличением длины колонны и вязкости бурового раствора, а также при наличии сальникообразований. Явление свабирования можно обнаружить, контролируя уровень бурового раствора в доливной ёмкости.

6.15.5. Примеры расчётов при спо

1.Оценить снижение давления Δр_сн в бар/м в скважине при подъёме 1м трубы без сифона при исходных данных:

плотность бурового раствора ρ_бр =1,24 кг/л;

удельный объём металла труб V_уд.м. = 4,2 л/м;

удельный внутренний объём бурильных труб V_уд.бт. = 9,3 л/м;

удельный внутренний объём обсадных труб V_уд.обс. =82 л/м.

Решение:

Расчёт производим по формуле

бар/м

2.Оценить снижение давления Δр_сн в бар/м в скважине при подъёме 1 м трубы с сифоном при исходных дан­ных:

плотность бурового раствора ρ_бр = 1,24 кг/л;

удельный объём металла труб V_уд.м. = 4,2 л/м;

удельный внутренний объём бу­рильной трубы V_уд.бт. = 9,3 л/м;

удельный внутренний объём обсад­ных труб V_уд.обс = 82 л/м.

Решение:

Расчёт производим по формуле

бар/м.

3. Оценить снижение уровня ΔН в скважине при извлечении труб без сифона при исходных данных:

дли­на извлечённых труб L_трyб = 28 м;

плотность бурового раствора ρ_бр = 1,24 кг/л;

удельный объём металла труб V_уд.м. = 4,2 л/м;

удельный объ­ём трубы V_уд.бт. = 9,3 л/м;

удельный внутренний объём обсадных труб V_уд.обс = 82 л/м. 370=s

Решение.

а) не последняя труба

б) последняя труба

4. Сколько полных свечей может быть поднято без сифона до того как скважина начнёт переливать?

Исходные данные: вертикальная глубина скважины 2200 м;

градиент бурового раствора γ = 0,166 бар/м;

удельный объём металла труб V_уд.м=4,2 л/м;

удельный внутренний объём обсадных труб V_уд.обс = 82 л/м;

репрессия на пласт Δр_репр ⁼ 10,1 бар;

длина одной свечи l_св = 28 м.

Решение:

длина труб L_kp, после из­влечения которых забойное давле­ние становится ниже пластового, рассчитывается по формуле

Число свечей будет

N = L_KP/ l_св = 1127 / 28 = 40,25

или 40 полных свечей.